WO2021205618A1 - 光通信システム及び親局装置 - Google Patents

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WO2021205618A1
WO2021205618A1 PCT/JP2020/016022 JP2020016022W WO2021205618A1 WO 2021205618 A1 WO2021205618 A1 WO 2021205618A1 JP 2020016022 W JP2020016022 W JP 2020016022W WO 2021205618 A1 WO2021205618 A1 WO 2021205618A1
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WO
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rtt
path
station device
loop
slave station
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PCT/JP2020/016022
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English (en)
French (fr)
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臨太朗 原田
裕隆 氏川
慎 金子
寺田　純
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日本電信電話株式会社
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/27—Arrangements for networking
    • H04B10/272—Star-type networks or tree-type networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/03—Arrangements for fault recovery
    • H04B10/032—Arrangements for fault recovery using working and protection systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/07—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems
    • H04B10/075—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an in-service signal
    • H04B10/079—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an in-service signal using measurements of the data signal
    • H04B10/0791—Fault location on the transmission path
    • H—ELECTRICITY
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    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0278—WDM optical network architectures
    • H04J14/0282—WDM tree architectures
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/08—Time-division multiplex systems

Definitions

  • the present invention relates to an optical communication system and a master station device of an optical communication system.
  • a PON (Passive Optical Network) system is known as an optical communication system.
  • TWDM Time and Wavelength Division Multiplexing
  • WDM wavelength division multiplexing
  • Non-Patent Document 1 discloses a bus-type WDM access system (Bus-Topology WDM Access System) as an example of a TWDM-PON system.
  • the network topology of OLT (Optical Line Termination, or Optical Line Terminal) and ONU (Optical Network Unit) is a bus type topology.
  • Such a bus-type WDM access system is applied to, for example, a mobile front hall (MFH: Mobile Fronthaul) when a mobile communication area is developed in a straight line.
  • MMFH Mobile Fronthaul
  • Non-Patent Document 2 discloses a protection method for improving the reliability of a bus-type WDM access system.
  • a bus-type topology if the trunk fiber is broken, communication with a large number of ONUs may be cut off. Therefore, a loop-shaped communication path is constructed by combining the main trunk fiber and the standby trunk fiber.
  • the preliminary path is blocked by the optical switch, and communication between the OLT and each ONU is performed only via the normal path. If a disconnection occurs in a part of the normal route, the preliminary route is activated in addition to the normal route. Then, the OLT communicates with the non-communication ONU, which cannot communicate via the normal route, via the backup route. This makes it possible to resume communication with all non-communication ONUs without waiting for the repair of the optical fiber on the normal path.
  • the master station device executes a communication control process for controlling communication with each of the plurality of slave station devices.
  • the communication control process is executed based on the "round trip propagation time (RTT: Round Trip Time)" between the master station device and the slave station device.
  • RTT Round Trip Time
  • the master station device that executes the communication control process based on the RTT needs to be aware of the RTTs related to all the slave station devices.
  • uplink communication from a plurality of slave station devices (ONU) to a master station device (OLT) is performed by a TDMA (Time Division Multiple Access) method.
  • the OLT controls the transmission timing of the uplink light signals from each ONU based on the RTT for each ONU so that the uplink light signals transmitted from the plurality of ONUs do not collide with each other. Therefore, the OLT needs to be aware of the RTTs related to all the ONUs to be communicated with in advance. Therefore, when the OLT executes the registration process (discovery) for registering the ONU, the OLT measures the RTT related to the ONU and holds the RTT together with other registration information.
  • Non-Patent Document 2 a protection method using a preliminary route as disclosed in Non-Patent Document 2 described above.
  • the OLT communicates via the preliminary route instead of the normal route for the non-communication ONU in which communication via the normal route becomes impossible.
  • One object of the present invention is to provide a technique for an optical communication system including a master station device and a plurality of slave station devices, which can shorten the time required for resuming communication in a protection method using a backup path. be.
  • the first aspect of the present invention relates to an optical communication system.
  • Optical communication system Multiple slave station devices connected in parallel to the loop path, It is provided with a master station device that is connected to a loop path and communicates with each of a plurality of slave station devices.
  • the communication path between the master station device and each slave station device is A normal path that goes from the master station device to each slave station device in the first direction in a loop-like path, Includes a loop path from the master device to each slave device as a preliminary path in the second direction opposite to the first direction.
  • the master station apparatus executes a communication control process that controls communication with each slave station apparatus based on a round trip propagation time (RTT: Round Trip Time) between the master station apparatus and each slave station apparatus.
  • RTT Round Trip Time
  • the normal route RTT is an RTT in the case of communication via the normal route.
  • the reserve route RTT is an RTT in the case of communication via the reserve route.
  • the first slave station device is a slave station device among a plurality of slave station devices in which communication via a normal route becomes impossible.
  • the first normal path RTT is a normal path RTT between the master station device and the first slave station device.
  • the first preliminary path RTT is a preliminary path RTT between the master station device and the first slave station device.
  • the first RTT is an RTT between the master station device and the looped path.
  • the loop RTT is an RTT required to make one round trip on the loop-shaped path.
  • the master station device holds a normal path RTT, a first RTT, and a loop RTT for each slave station device.
  • the master station device executes the communication control process for each slave station device based on the normal path RTT.
  • the master station device calculates the first preliminary path RTT based on the first RTT, the loop RTT, and the first normal path RTT, and based on the calculated first preliminary path RTT. The communication control process for the first slave station device is restarted.
  • a second aspect of the present invention relates to a master station device that communicates with each of a plurality of slave station devices in an optical communication system.
  • a plurality of slave station devices are connected in parallel to the loop path.
  • the communication path between the master station device and each slave station device is A normal path that goes from the master station device to each slave station device in the first direction in a loop-like path, Includes a loop path from the master device to each slave device as a preliminary path in the second direction opposite to the first direction.
  • the master station apparatus executes a communication control process that controls communication with each slave station apparatus based on the round-trip propagation time (RTT) between the master station apparatus and each slave station apparatus.
  • the normal route RTT is an RTT in the case of communication via the normal route.
  • the reserve route RTT is an RTT in the case of communication via the reserve route.
  • the first slave station device is a slave station device among a plurality of slave station devices in which communication via a normal route becomes impossible.
  • the first normal path RTT is a normal path RTT between the master station device and the first slave station device.
  • the first preliminary path RTT is a preliminary path RTT between the master station device and the first slave station device.
  • the first RTT is an RTT between the master station device and the looped path.
  • the loop RTT is an RTT required to make one round trip on the loop-shaped path.
  • the master station device holds a normal path RTT, a first RTT, and a loop RTT for each slave station device.
  • the master station device executes the communication control process for each slave station device based on the normal path RTT.
  • the master station device calculates the first preliminary path RTT based on the first RTT, the loop RTT, and the first normal path RTT, and based on the calculated first preliminary path RTT. The communication control process for the first slave station device is restarted.
  • the master station apparatus holds a normal path RTT for each slave station apparatus, a first RTT between the master station apparatus and the loop-shaped path, and a loop RTT necessary for making one round trip in the loop-shaped path. do.
  • the master station device calculates a first preliminary path RTT for each of the first slave station devices based on the first RTT, the loop RTT, and the first normal path RTT.
  • the master station device restarts the communication control process for each of the first slave station devices based on the calculated first preliminary path RTT. It is not necessary to execute the registration process for all the first slave station devices and directly measure the first preliminary path RTT. Therefore, the time required to resume communication is shortened.
  • FIG. 1 schematically shows the configuration of the optical communication system 10 according to the present embodiment.
  • the optical communication system 10 includes a master station device 100 and a plurality of slave station devices 200.
  • m is an integer of 2 or more.
  • the master station device 100 is connected to a plurality of slave station devices 200 via an optical fiber, and performs optical communication with each of the plurality of slave station devices 200.
  • the optical communication system 10 is a PON (Passive Optical Network) system.
  • the master station device 100 is hereinafter referred to as "OLT (Optical Line Terminal, or Optical Line Terminal) 100".
  • the slave station device 200 is hereinafter referred to as an "ONU (Optical Network Unit) 200".
  • the network topology of the OLT 100 and the ONU 200 is a bus topology. More specifically, as shown in FIG. 1, the optical communication system 10 includes a loop-shaped path 300 composed of trunk fibers arranged in a loop. The OLT 100 is connected to the loop path 300. The plurality of ONU 200s are connected in parallel to the loop path 300.
  • the communication route between the OLT 100 and each ONU 200 includes two types, the normal route PN and the preliminary route PS.
  • the normal path PN is a communication path in which the loop-shaped path 300 is directed to the first direction D1.
  • the preliminary path PS is a communication path in which the loop-shaped path 300 is directed to the second direction D2 opposite to the first direction D1.
  • FIG. 1 shows, as an example, a normal path PN and a preliminary path PS for ONU200-1.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram for explaining the normal operation of the optical communication system 10.
  • the OLT 100 communicates with each ONU 200 via the normal path PN. To that end, the OLT 100 validates the normal path PN and disables the preliminary path PS.
  • the OLT 100 executes a "registration process (discovery)" for registering the ONU 200 in order to establish a communication link with the ONU 200 connected to the PON network.
  • the OLT 100 detects the ONU 200 connected to the PON network and assigns an identifier to each of the detected ONU 200.
  • the OLT 100 notifies each ONU 200 of the assigned identifier, and each ONU 200 holds the notified identifier.
  • the OLT 100 executes a "ranging process” for measuring the round-trip propagation time between each ONU 200 and the OLT 100 (hereinafter, referred to as RTT (Round Trip Time)).
  • RTT Round Trip Time
  • the OLT 100 executes a "communication control process" that controls communication with each of the plurality of ONU 200s.
  • Uplink communication from a plurality of ONU 200s using the same wavelength to the OLT 100 is performed by a TDMA (Time Division Multiple Access) method.
  • the OLT 100 determines the transmission timing and transmission amount of the uplink light signals from each ONU 200 based on the RTT for each ONU 200 so that the uplink signals transmitted from the plurality of ONU 200s do not collide with each other. Then, the OLT 100 generates transmission permission information including an identifier, a transmission timing, and a transmission amount for each ONU 200.
  • the OLT 100 transmits the transmission permission information generated for each ONU 200.
  • the transmission permission information reaches a plurality of ONU 200s through the normal route PN.
  • Each ONU 200 identifies the transmission permission information for itself by referring to the identifier included in the transmission permission information. Then, each ONU 200 transmits an uplink light signal according to the transmission timing and the transmission amount indicated by the transmission permission information.
  • the uplink light signal transmitted from each ONU 200 reaches the OLT 100 through the normal path PN.
  • the OLT 100 holds an RTT for each ONU 200, and executes a communication control process that controls communication with each ONU 200 based on the RTT.
  • the RTT in the case of communication via the normal route PN is hereinafter referred to as "normal route RTT".
  • the OLT 100 holds a normal route RTT for each ONU 200, and executes communication control processing for each ONU 200 based on the normal route RTT.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram for explaining a situation in which a fiber disconnection occurs in the normal path PN.
  • a fiber disconnection occurs in the section between ON200-0 and ONU200-1.
  • communication with ONU200-1 to ONU200- (m-1) is disconnected.
  • the ONU200 in which communication via the normal path PN becomes impossible is hereinafter referred to as "non-communication ONU200-j".
  • the above-mentioned preliminary route PS is used in order to resume (restore) communication with the non-communication ONU200-j at an early stage.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram for explaining the operation of the optical communication system 10 using the normal path PN and the preliminary path PS.
  • the OLT 100 activates the preliminary path PS in addition to the normal path PN.
  • the OLT 100 communicates with the ONU 200-0 before the fiber cutting point via the normal path PN.
  • the OLT 100 communicates via the preliminary path PS instead of the normal path PN. As a result, it is possible to resume communication with all non-communication ONU200-j without waiting for the repair of the optical fiber of the normal path PN.
  • RTT in the case of communication via the backup route PS is required.
  • the RTT in the case of communication via the spare route PS is hereinafter referred to as "preliminary route RTT".
  • the OLT 100 needs to recognize the preliminary path RTT for all non-communication ONU200-j before starting communication via the preliminary path PS. In other words, it is necessary to switch the RTTs related to all non-communication ONU200-j from the normal path RTT to the preliminary path RTT.
  • the present embodiment provides a technique capable of quickly acquiring the preliminary route RTT for all non-communication ONU200-j.
  • FIG. 5 is a conceptual diagram for explaining a method of acquiring a preliminary route RTT regarding the non-communication ONU200-j.
  • the OLT 100 is connected to the first branch point B1 on the loop path 300.
  • the first RTT (T_trunk) is the RTT between the OLT 100 and the loop path 300 (ie, the first branch point B1).
  • the non-communication ONU200-j is connected to the second branch point B2 on the loop-shaped path 300.
  • the second RTT (T_branch) is an RTT between the non-communication ONU 200-j and the loop path 300 (that is, the second branch point B2).
  • Loop RTT (T_loop) is an RTT required to make one round trip on the loop-shaped path 300.
  • the normal loop RTT (T_loop_n) is an RTT between the first branch point B1 and the second branch point B2 via the normal path PN.
  • the preliminary loop RTT (T_loop_s) is an RTT between the first branch point B1 and the second branch point B2 via the preliminary path PS.
  • the loop RTT (T_loop) is the sum of the normal loop RTT (T_loop_n) and the preliminary loop RTT (T_loop_s).
  • T_loop T_loop_n + T_loop_s
  • the normal path RTT between the OLT 100 and the non-communication ONU200-j (first slave station device) is hereinafter referred to as the "first normal path RTT".
  • the preliminary route RTT between the OLT 100 and the non-communication ONU200-j is hereinafter referred to as a "first preliminary route RTT".
  • the first normal path RTT (Tj_normal) is the sum of the first RTT (T_trunk), the normal loop RTT (T_loop_n), and the second RTT (T_branch).
  • the first preliminary path RTT (Tj_protect) is the sum of the first RTT (T_trunk), the preliminary loop RTT (T_loop_s), and the second RTT (T_branch).
  • the first preliminary route RTT (Tj_protect) is represented by the following equation (4).
  • Tj_protect 2 ⁇ T_trunk + T_loop + 2 ⁇ T_branch-Tj_normal
  • the first preliminary path RTT (Tj_protect) is expressed by the following equation (Tj_protect). It is represented by 5).
  • Tj_protect 2 ⁇ T_trunk + T_loop-Tj_normal
  • the OLT 100 measures and holds the first RTT (T_trunk) and the loop RTT (T_loop) in advance.
  • the first normal route RTT (Tj_normal) has been measured and is known in the above-mentioned registration process.
  • the OLT 100 retains the registration information (identifier, first normal route RTT) regarding the non-communication ONU200-j without deleting it even after the non-delivery ONU200-j is detected. Therefore, the OLT 100 can calculate the first preliminary route RTT (Tj_protect) for all non-communication ONU200-j based on the first RTT (T_trunk), the loop RTT (T_loop), and the first normal route RTT (Tj_normal). can. For example, the OLT 100 calculates the first preliminary route RTT (Tj_protect) for each non-communication ONU200-j according to the above formula (5).
  • the OLT 100 calculates the first preliminary route RTT based on the first RTT, the loop RTT, and the first normal route RTT for each non-communication ONU200-j. It is not necessary to execute the registration process for all the non-communication ONU200-j and directly measure the first preliminary route RTT. After the first preliminary route RTT is calculated, the OLT 100 restarts the communication control process for each non-communication ONU200-j based on the calculated first preliminary route RTT. Since the identifier of the non-communication ONU200-j does not change, it is not necessary to update the identifier.
  • the OLT 100 may set the Grant period allocated to the non-communication ONU200-j to be slightly longer.
  • the OLT 100 may periodically measure and update the first preliminary route RTT. As a result, the accuracy of the first preliminary path RTT is further improved.
  • the plurality of ONUs 200 are connected in parallel to the loop-shaped path 300. Therefore, there are two types of communication routes between the OLT 100 and each ONU 200: the normal route PN and the preliminary route PS.
  • the normal route PN For the non-communication ONU200-j in which communication via the normal path PN becomes impossible, communication can be resumed via the backup path PS instead of the normal path PN. As a result, it is possible to resume communication with all non-communication ONU200-j without waiting for the repair of the optical fiber of the normal path PN.
  • the OLT 100 holds a normal path RTT for each ONU 200, a first RTT between the OLT 100 and the loop path 300, and a loop RTT for the loop path 300.
  • the OLT 100 calculates the first preliminary route RTT based on the first RTT, the loop RTT, and the first normal route RTT for each non-communication ONU200-j. Then, the OLT 100 restarts the communication control process for each of the non-communication ONU200-j based on the calculated first preliminary route RTT.
  • the registration process when the registration process is performed, it is necessary to temporarily stop the uplink communication on the normal route PN during the above-mentioned QuietWindow period.
  • the suspension and the uplink delay of the uplink communication due to the registration process are suppressed. That is, the RTT switching method according to the present embodiment does not interfere with communication on the normal route PN.
  • a method of measuring the preliminary route RTT for all ONU200s in advance is also conceivable.
  • optical communication system 10 According to the present embodiment will be described in more detail.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram showing a configuration example of the optical communication system 10 according to the present embodiment.
  • the optical communication system 10 is a TWDM (Time and Wavelength Division Multiplexing) -PON system using wavelength division multiplexing (WDM) technology.
  • WDM wavelength division multiplexing
  • the optical turnouts 410 and 420-i are, for example, optical splitters (power splitters).
  • the OLT 100 is connected to the optical turnout 410 via the trunk fiber 310.
  • the trunk line fiber 310 is branched into a main system trunk line fiber 300N and a backup system trunk line fiber 300S.
  • the loop-shaped path 300 is formed by connecting the main trunk fiber 300N and the backup trunk fiber 300S in a loop shape.
  • the communication path via the main trunk fiber 300N corresponds to the above-mentioned normal path PN.
  • the communication path via the spare trunk fiber 300S corresponds to the above-mentioned spare path PS.
  • a plurality of ONU200-i are connected in parallel to the loop path 300 (main trunk fiber 300N). More specifically, a plurality of optical turnouts 420-i are arranged in order on the main trunk fiber 300N. Each of the plurality of ONU200-i is connected to a plurality of photosynthetic turnouts 420-i via a plurality of branch line fibers 320-i. Preferably, the lengths of the plurality of branch line fibers 320-i are substantially the same. Here, “substantially the same length” means that the length is the same or the variation in length is negligibly small.
  • the optical turnout 410 distributes the downlink optical signal input from the trunk fiber 310 to the main trunk fiber 300N and the standby trunk fiber 300S. Further, the optical turnout 410 outputs an uplink signal input from the main main line fiber 300N and the standby main line fiber 300S to the main line fiber 310.
  • the optical turnout 410 corresponds to the first turnout B1 shown in FIG.
  • the optical turnout 420-i distributes the optical signal input from the main fiber on one side to the main fiber and the branch fiber 320-i on the other side. Further, the optical turnout 420-i distributes the optical signal input from the branch line fiber 320-i to the trunk line fibers on both sides.
  • the photosynthetic turnout 420-i corresponds to the second turnout B2 shown in FIG.
  • the optical switch 430 is provided on the standby trunk fiber 300S.
  • the optical switch 430 enables / disables the spare path PS by allowing / blocking the passage of the optical signal on the spare trunk fiber 300S.
  • the setting of the optical switch 430 is switched by the OLT 100.
  • the optical communication system 10 further includes a measurement auxiliary device 500.
  • the measurement assist device 500 is provided on the loop-shaped path 300 adjacent to the photosynthetic turnout 410.
  • the measurement auxiliary device 500 is provided on the backup trunk line fiber 300S adjacent to the optical turnout 410.
  • the measurement assist device 500 is used to measure the first RTT and the loop RTT described above. The measurement method of the first RTT and the loop RTT using the measurement auxiliary device 500 will be described later.
  • FIG. 7 is a conceptual diagram showing a configuration example of the OLT 100.
  • n is an integer of 2 or more.
  • the channel termination device 110 is also called an OLT-CT (Channel Termination) or an OSU (Optical Subscriber Unit).
  • Different wavelengths are assigned to the plurality of channel termination devices 110-x. That is, the plurality of channel termination devices 110-x communicate using optical signals having different wavelengths. More specifically, the channel termination device 110-x performs downlink communication using a downlink light signal having a wavelength ⁇ Dx , and performs uplink communication using an uplink light signal having a wavelength ⁇ Ux. The wavelength ⁇ Dx and the wavelength ⁇ Ux are different.
  • the wavelength combiner demultiplexer 120 is connected to a plurality of channel termination devices 110-x.
  • the wavelength division multiplexing / demultiplexer 120 combines the downlink light signals of wavelength ⁇ Dx output from each of the plurality of channel termination devices 110-x to generate a downlink WDM signal, and outputs the downlink WDM signal to the trunk fiber 310. do.
  • the downlink WDM signal is distributed to a plurality of ONU200-i.
  • Each ONU200-i has a tunable wavelength function and is assigned to one of the channel termination devices 110-x (wavelength ⁇ Dx , ⁇ Ux). Each ONU200-i extracts a downlink light signal having an assigned wavelength ⁇ Dx from the downlink WDM signal. Further, each ONU200-i transmits an uplink signal having an assigned wavelength of ⁇ Ux.
  • the wavelength combiner demultiplexer 120 demultiplexes the uplink light signals of various wavelengths input from the trunk fiber 310, and outputs the uplink light signal of the wavelength ⁇ Ux to the channel termination device 110-x. In this way, communication between the channel termination device 110-x and the ONU200-i is performed.
  • connection distance between each of the plurality of channel termination devices 110-x and the wavelength duplexer 120 is substantially the same.
  • substantially the same connection distance means that the connection distance is the same or the variation in the connection distance is negligibly small.
  • the channel termination device 110 includes a control unit 111.
  • the control unit 111 performs registration processing (discovery) and registers one or more ONU 200s to be communication partners.
  • the control unit 111 includes a storage unit 113.
  • the storage unit 113 stores an identifier related to the ONU 200 as a communication partner and an RTT in association with each other.
  • control unit 111 performs a communication control process for controlling communication with each ONU 200. Specifically, the control unit 111 determines the transmission timing and transmission amount of the uplink light signal from each ONU 200 based on the RTT for each ONU 200. Then, the control unit 111 generates transmission permission information (Grant) including an identifier, a transmission timing, and a transmission amount for each ONU 200. The control unit 111 transmits the transmission permission information generated for each ONU 200. Each ONU 200 transmits an uplink signal according to the transmission timing and transmission amount indicated by the transmission permission information.
  • transmission permission information Grant
  • control unit 111 includes an abnormality detection unit 115.
  • the abnormality detection unit 115 detects the occurrence of fiber disconnection in the normal path PN (main system trunk fiber 300N). That is, the abnormality detection unit 115 detects the non-communication ONU200-j in which communication via the normal path PN becomes impossible.
  • the abnormality detection unit 115 monitors the reception status of the uplink light signal from the transmission partner ONU 200 after transmitting the above-mentioned transmission permission information. If the uplink light signal is not received within a certain period of time after the transmission permission information is transmitted, the abnormality detection unit 115 determines that the ONU 200 has become a non-communication ONU 200-j.
  • the abnormality detection unit 115 determines that the fiber disconnection has occurred. You may.
  • the abnormality detection unit 115 determines that the fiber disconnection has occurred. May be good.
  • the abnormality detection unit 115 may detect a fiber disconnection by performing a test using an OTDR (Optical Time Domain Reflectometer).
  • the function of the channel termination device 110 is realized by an optical transceiver that transmits and receives optical signals, a controller that controls the optical transceiver and performs various information processing, and the like.
  • the controller includes a processor and memory.
  • the function of the channel termination device 110 is realized by the processor executing the communication control program stored in the memory.
  • the communication program may be recorded on a computer-readable recording medium.
  • the controller may be realized by using hardware such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), a PLD (Programmable Logic Device), and an FPGA (Field Programmable Gate Array).
  • the measurement auxiliary device 500 is provided on the backup trunk fiber 300S adjacent to the optical turnout 410.
  • the measurement assisting device 500 has a function of sending the measurement frame Fm back to the OLT 100 immediately after receiving the measurement frame Fm.
  • the measurement assist device 500 passes (transmits) a normal PON frame other than the measurement frame Fm as it is.
  • the OLT 100 transmits the measurement frame Fm.
  • the optical turnout 410 distributes the measurement frame Fm to the main trunk fiber 300N side and the backup trunk fiber 300S side.
  • the measurement frame Fm distributed to the backup trunk fiber 300S side is referred to as a measurement frame Fma for convenience.
  • the measurement frame Fm distributed to the main trunk fiber 300N side is referred to as a measurement frame Fmb for convenience.
  • the measurement auxiliary device 500 adjacent to the optical turnout 410 Upon receiving the measurement frame Fma, the measurement auxiliary device 500 adjacent to the optical turnout 410 immediately sends the measurement frame Fma back to the OLT 100.
  • the measurement frame Fma reaches the OLT 100 via the optical turnout 410.
  • the OLT 100 calculates the time from the transmission time of the measurement frame Fm to the reception time of the measurement frame Fma as the first RTT (T_trunk).
  • the measurement frame Fmb propagates through the loop-shaped path 300 in the first direction D1 and reaches the measurement auxiliary device 500.
  • the measurement assist device 500 Upon receiving the measurement frame Fmb, the measurement assist device 500 immediately sends the measurement frame Fmb back to the OLT 100.
  • the measurement frame Fmb propagates in the loop-shaped path 300 in the second direction D2 and reaches the OLT 100 via the photosynthetic turnout 410.
  • the OLT 100 calculates the time from the transmission time of the measurement frame Fm to the reception time of the measurement frame Fmb as the third RTT.
  • This third RTT is the sum of the first RTT (T_trunk) and the loop RTT (T_loop). Therefore, the OLT 100 can calculate the loop RTT (T_loop) from the first RTT and the third RTT.
  • FIG. 9 is a flowchart showing a processing example by the optical communication system 10 according to the present embodiment.
  • step S1 the OLT 100 activates the preliminary path PS by operating the optical switch 430.
  • One channel termination device 110-r transmits a measurement frame Fm and measures the first RTT (T_trunk) and the loop RTT (T_loop) by the method described with reference to FIG.
  • the channel termination device 110-r holds the acquired first RTT (T_trunk) and loop RTT (T_loop) in the storage unit 113.
  • the OLT 100 invalidates the preliminary path PS by operating the optical switch 430.
  • step S2 the channel terminating device 110-r notifies the other channel terminating device 110-s (s ⁇ r) of the first RTT (T_trunk) and the loop RTT (T_loop).
  • each channel termination device 110-x registers one or more ONU200s as communication partners.
  • the channel termination device 110-x measures the normal path RTT for each ONU 200, and assigns an identifier to each ONU 200.
  • the normal route RTT and the identifier for each ONU 200 are stored in the storage unit 113. That is, each channel termination device 110-x holds the registered normal route RTT and identifier regarding the ONU 200 in the storage unit 113.
  • each channel termination device 110-x communicates with the registered ONU200 via the normal path PN. At this time, each channel termination device 110-x executes the communication control process for each ONU 20 based on the held normal path RTT. Each channel termination device 110-x may periodically measure and update the normal path RTT.
  • each channel termination device 110-x determines whether or not a fiber disconnection has occurred in the normal path PN. In other words, each channel termination device 110-x determines whether or not a non-communication ONU200-j has occurred. If the non-communication ONU200-j does not exist (step S20; No), the process returns to step S10. On the other hand, when at least one non-communication ONU200-j is detected (step S20; Yes), the process proceeds to step S21. Even after the non-communication ONU200-j is detected, each channel termination device 110-x retains the registration information (identifier, first normal route RTT) regarding the non-communication ONU200-j without deleting it.
  • step S21 the OLT 100 activates the preliminary path PS in addition to the normal path PN by operating the optical switch 430.
  • step S22 the channel termination device 110-z communicating with the non-communication ONU200-j switches the RTT related to the non-communication ONU200-j.
  • the channel termination device 110-z holds a first preliminary route RTT (Tj_protect) based on the first RTT (T_trunk), the loop RTT (T_loop), and the first normal route RTT (Tj_normal). Is calculated.
  • the channel termination device 110-z calculates the first preliminary path RTT (Tj_protect) according to the equation (5).
  • the channel termination device 110-z switches the RTT related to the non-communication ONU200-j from the first normal path RTT (Tj_normal) to the first preliminary path RTT (Tj_protect). Since the identifier of the non-communication ONU200-j does not change, it is not necessary to update the identifier.
  • step S30 the channel termination device 110-z resumes communication by communicating with the non-communication ONU200-j via the backup path PS. More specifically, the channel termination device 110-z restarts the communication control process for the non-communication ONU200-j based on the first preliminary route RTT calculated in step S22.
  • the channel termination device 110-z may set the Grant period allocated to the non-communication ONU200-j to be slightly longer.
  • the channel termination device 110-z may periodically measure and update the first preliminary path RTT. As a result, the accuracy of the first preliminary path RTT is further improved.
  • optical communication system 10 is not limited to the PON system.
  • the method according to this embodiment can be applied to any optical communication system having a loop-shaped path 300 and executing a communication control process based on the RTT.
  • the optical communication system 10 is applied to, for example, a mobile front hall (MFH: Mobile Fronthaul) when a mobile communication area is developed linearly or in a plane.
  • MMFH Mobile Fronthaul
  • 10 Optical communication system, 100 ... OLT (master station device), 110 ... Channel termination device, 111 ... Control unit, 113 ... Storage unit, 115 ... Abnormality detection unit, 120 ... Wavelength duplexer, 200 ... ONU (child) (Station equipment), 200-j ... Non-communication ONU, 300 ... Loop-shaped path, 300N ... Main trunk fiber, 300S ... Reserve trunk fiber, 310 ... Trunk fiber, 320 ... Branch line fiber, 410 ... Optical turnout, 420 Optical turnout Instrument, 430 optical switch, 500 ... measurement auxiliary device, PN ... normal route, PS ... preliminary route

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Abstract

親局装置と複数の子局装置を含む光通信システムに関し、予備経路を利用したプロテクション方式において通信再開までに要する時間を短縮する。　複数の子局装置は、ループ状経路に並列に接続される。親局装置と各子局装置との間の通信経路は、正常経路と予備経路を含む。親局装置は、ＲＴＴに基づいて、各子局装置に対する通信制御処理を実行する。第１子局装置は、正常経路を介して通信が不能となった子局装置である。第１子局装置が検知された場合、親局装置は、親局装置とループ状経路との間の第１ＲＴＴ、ループ状経路を往復するために必要なループＲＴＴ、及び第１子局装置に関する第１正常経路ＲＴＴに基づいて、第１子局装置に関する第１予備経路ＲＴＴを算出する。そして、親局装置は、算出した第１予備経路ＲＴＴに基づいて、第１子局装置に対する通信制御処理を再開する。

Description

光通信システム及び親局装置
　本発明は、光通信システム及び光通信システムの親局装置に関する。
　光通信システムとして、ＰＯＮ（Passive Optical Network）システムが知られている。近年、波長分割多重（WDM: Wavelength Division Multiplexing）技術を利用したＴＷＤＭ（Time and Wavelength Division Multiplexing）－ＰＯＮシステムも提案されている。
　非特許文献１は、ＴＷＤＭ－ＰＯＮシステムの一例としてバス型ＷＤＭアクセスシステム（Bus-Topology WDM Access System）を開示している。ＯＬＴ（Optical Line Termination, or Optical Line Terminal）とＯＮＵ（Optical Network Unit）のネットワークトポロジは、バス型トポロジである。このようなバス型ＷＤＭアクセスシステムは、例えば、移動体通信エリアを直線状に展開する際のモバイルフロントホール（MFH: Mobile Fronthaul）に適用される。
　非特許文献２は、バス型ＷＤＭアクセスシステムの信頼性を向上させるためのプロテクション方式を開示している。バス型トポロジの場合、幹線ファイバの断線が発生すると、多数のＯＮＵとの通信が切断されるおそれがある。そこで、主系の幹線ファイバと予備系の幹線ファイバとを組み合わせることにより、ループ状の通信経路が構成される。断線が発生していない正常な状況では、予備経路は光スイッチによって遮断され、正常経路だけを介してＯＬＴと各ＯＮＵとの間の通信が行われる。正常経路の一部に断線が発生した場合、正常経路に加えて予備経路も有効化される。そして、ＯＬＴは、正常経路を介した通信が不能となった不通ＯＮＵに対しては、予備経路を介して通信を行う。これにより、正常経路の光ファイバの修復を待つことなく、全ての不通ＯＮＵとの通信を再開することが可能となる。
Harada et al., "Cyclic Wavelength Allocation Scheme Reducing the Number of Wavelengths in Bus-Topology WDM Access Systems," IEICE (Institute of Electronics, Information and Communication Engineers) 2020, B-8-12, p.159, Mar. 2020. Ujikawa et al., "Protection Architecture for Reliable Bus-topology WDM Access Systems," IEICE (Institute of Electronics, Information and Communication Engineers) 2020, B-8-14, p.161, Mar. 2020.
　親局装置と複数の子局装置を含む光通信システムにおいて、親局装置は、複数の子局装置の各々との通信を制御する通信制御処理を実行する。その通信制御処理が、親局装置と子局装置との間の「往復伝搬時間（RTT: Round Trip Time）」に基づいて実行される場合を考える。ＲＴＴに基づいて通信制御処理を実行する親局装置は、全ての子局装置に関するＲＴＴを認識しておく必要がある。
　例えば、ＰＯＮシステムにおいて、複数の子局装置（ＯＮＵ）から親局装置（ＯＬＴ）への上り通信は、ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）方式により行われる。複数のＯＮＵから送信される上り光信号同士が衝突しないように、ＯＬＴは、各ＯＮＵに関するＲＴＴに基づいて、各ＯＮＵからの上り光信号の送信タイミングを制御する。そのために、ＯＬＴは、通信相手となる全てのＯＮＵに関するＲＴＴを予め認識しておく必要がある。そこで、ＯＬＴは、ＯＮＵを登録する登録処理（ディスカバリ）を実行する際に、そのＯＮＵに関するＲＴＴを計測し、他の登録情報と共にＲＴＴを保持する。
　ここで、上述の非特許文献２に開示されているような、予備経路を利用したプロテクション方式について考える。上述の通り、ＯＬＴは、正常経路を介した通信が不能となった不通ＯＮＵに対しては、正常経路の代わりに予備経路を介して通信を行う。そのためには、全ての不通ＯＮＵに関して上述の登録処理を実施し、予備経路を介した通信の場合のＲＴＴを新たに計測することが必要である。しかしながら、全ての不通ＯＮＵに関して登録処理を実施してＲＴＴを新たに計測するためには、長い時間が必要となる。すなわち、通信再開までに要する時間が増大する。
　本発明の１つの目的は、親局装置と複数の子局装置を含む光通信システムに関し、予備経路を利用したプロテクション方式において通信再開までに要する時間を短縮することができる技術を提供することにある。
　本発明の第１の観点は、光通信システムに関連する。
　光通信システムは、
　　ループ状経路に並列に接続された複数の子局装置と、
　　ループ状経路に接続され、複数の子局装置の各々と通信を行う親局装置と
　を備える。
　親局装置と各々の子局装置との間の通信経路は、
　　親局装置から各々の子局装置へループ状経路を第１方向に向かう正常経路と、
　　親局装置から各々の子局装置へループ状経路を第１方向と反対の第２方向に向かう予備経路と
　を含む。
　親局装置は、親局装置と各々の子局装置との間の往復伝搬時間（ＲＴＴ：Ｒｏｕｎｄ　Ｔｒｉｐ　Ｔｉｍｅ）に基づいて、各々の子局装置との通信を制御する通信制御処理を実行する。
　正常経路ＲＴＴは、正常経路を介した通信の場合のＲＴＴである。
　予備経路ＲＴＴは、予備経路を介した通信の場合のＲＴＴである。
　第１子局装置は、複数の子局装置のうち正常経路を介した通信が不能となった子局装置である。
　第１正常経路ＲＴＴは、親局装置と第１子局装置との間の正常経路ＲＴＴである。
　第１予備経路ＲＴＴは、親局装置と第１子局装置との間の予備経路ＲＴＴである。
　第１ＲＴＴは、親局装置とループ状経路との間のＲＴＴである。
　ループＲＴＴは、ループ状経路を１往復するために必要なＲＴＴである。
　親局装置は、各々の子局装置に関する正常経路ＲＴＴ、第１ＲＴＴ、及びループＲＴＴを保持する。
　第１子局装置が存在しない場合、親局装置は、正常経路ＲＴＴに基づいて各々の子局装置に対する通信制御処理を実行する。
　第１子局装置が検知された場合、親局装置は、第１ＲＴＴ、ループＲＴＴ、及び第１正常経路ＲＴＴに基づいて第１予備経路ＲＴＴを算出し、算出された第１予備経路ＲＴＴに基づいて第１子局装置に対する通信制御処理を再開する。
　本発明の第２の観点は、光通信システムにおいて複数の子局装置の各々と通信を行う親局装置に関連する。
　複数の子局装置は、ループ状経路に並列に接続される。
　親局装置と各々の子局装置との間の通信経路は、
　　親局装置から各々の子局装置へループ状経路を第１方向に向かう正常経路と、
　　親局装置から各々の子局装置へループ状経路を第１方向と反対の第２方向に向かう予備経路と
　を含む。
　親局装置は、親局装置と各々の子局装置との間の往復伝搬時間（ＲＴＴ）に基づいて、各々の子局装置との通信を制御する通信制御処理を実行する。
　正常経路ＲＴＴは、正常経路を介した通信の場合のＲＴＴである。
　予備経路ＲＴＴは、予備経路を介した通信の場合のＲＴＴである。
　第１子局装置は、複数の子局装置のうち正常経路を介した通信が不能となった子局装置である。
　第１正常経路ＲＴＴは、親局装置と第１子局装置との間の正常経路ＲＴＴである。
　第１予備経路ＲＴＴは、親局装置と第１子局装置との間の予備経路ＲＴＴである。
　第１ＲＴＴは、親局装置とループ状経路との間のＲＴＴである。
　ループＲＴＴは、ループ状経路を１往復するために必要なＲＴＴである。
　親局装置は、各々の子局装置に関する正常経路ＲＴＴ、第１ＲＴＴ、及びループＲＴＴを保持する。
　第１子局装置が存在しない場合、親局装置は、正常経路ＲＴＴに基づいて各々の子局装置に対する通信制御処理を実行する。
　第１子局装置が検知された場合、親局装置は、第１ＲＴＴ、ループＲＴＴ、及び第１正常経路ＲＴＴに基づいて第１予備経路ＲＴＴを算出し、算出された第１予備経路ＲＴＴに基づいて第１子局装置に対する通信制御処理を再開する。
　親局装置と各子局装置との間の通信経路としては、正常経路と予備経路の２種類が存在する。従って、正常経路を介した通信が不能となった第１子局装置に対しては、予備経路を介して通信を再開することができる。但し、その場合、全ての第１子局装置に関する第１予備経路ＲＴＴが必要である。本発明によれば、親局装置は、各子局装置に関する正常経路ＲＴＴ、親局装置とループ状経路との間の第１ＲＴＴ、及びループ状経路を１往復するために必要なループＲＴＴを保持する。第１子局装置が検知された場合、親局装置は、第１ＲＴＴ、ループＲＴＴ、及び第１正常経路ＲＴＴに基づいて、第１子局装置の各々に関する第１予備経路ＲＴＴを算出する。そして、親局装置は、算出された第１予備経路ＲＴＴに基づいて、第１子局装置の各々に対する通信制御処理を再開する。全ての第１子局装置に対して登録処理を実行し、第１予備経路ＲＴＴを直接計測する必要はない。従って、通信再開までに要する時間が短縮される。
本発明の実施の形態に係る光通信システムの構成を概略的に示す概念図である。 本発明の実施の形態に係る光通信システムの正常運用を説明するための概念図である。 本発明の実施の形態に係る光通信システムにおいてファイバ断線が発生した状況を説明するための概念図である。 本発明の実施の形態に係る光通信システムの正常経路と予備経路を用いた運用を説明するための概念図である。 本発明の実施の形態に係る不通ＯＮＵに関する予備経路ＲＴＴの取得方法を説明するための概念図である。 本発明の実施の形態に係る光通信システムの構成例を示す概念図である。 本発明の実施の形態に係る光通信システムの親局装置（ＯＬＴ）の構成例を示す概念図である。 本発明の実施の形態に係る第１ＲＴＴ及びループＲＴＴの計測方法を説明するための概念図である。 本発明の実施の形態に係る光通信システムによる処理例を示すフローチャートである。
　添付図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
　１．概要
　１－１．基本構成
　図１は、本実施の形態に係る光通信システム１０の構成を概略的に示している。光通信システム１０は、親局装置１００と複数の子局装置２００を含んでいる。図１に示される例では、光通信システム１０は、ｍ台の子局装置２００－ｉ（ｉ＝０～ｍ－１）を含んでいる。ここで、ｍは２以上の整数である。親局装置１００は、複数の子局装置２００と光ファイバを介して接続されており、複数の子局装置２００の各々と光通信を行う。
　以下の説明において、光通信システム１０は、ＰＯＮ（Passive Optical Network）システムである。親局装置１００を、以下、「ＯＬＴ（Optical Line Termination, or Optical Line Terminal）１００」と呼ぶ。子局装置２００を、以下、「ＯＮＵ（Optical Network Unit）２００」と呼ぶ。
　本実施の形態では、ＯＬＴ１００とＯＮＵ２００のネットワークトポロジは、バス型トポロジである。より詳細には、図１に示されるように、光通信システム１０は、ループ状に配置された幹線ファイバにより構成されるループ状経路３００を含んでいる。ＯＬＴ１００は、ループ状経路３００に接続されている。複数のＯＮＵ２００は、ループ状経路３００に並列に接続されている。
　ループ状経路３００が存在するため、ＯＬＴ１００と各ＯＮＵ２００との間の通信経路は、正常経路ＰＮと予備経路ＰＳの２種類を含むことになる。例えば、ＯＬＴ１００から各ＯＮＵ２００へ向かう下り方向を考えたとき、正常経路ＰＮは、ループ状経路３００を第１方向Ｄ１に向かう通信経路である。一方、予備経路ＰＳは、ループ状経路３００を第１方向Ｄ１と反対の第２方向Ｄ２に向かう通信経路である。図１には、例として、ＯＮＵ２００－１に関する正常経路ＰＮと予備経路ＰＳが示されている。
　１－２．正常運用
　図２は、光通信システム１０の正常運用を説明するための概念図である。正常運用において、ＯＬＴ１００は、正常経路ＰＮを介して各ＯＮＵ２００と通信を行う。そのために、ＯＬＴ１００は、正常経路ＰＮを有効化し、予備経路ＰＳを無効化する。
　まず、ＯＬＴ１００は、ＰＯＮネットワークに接続されたＯＮＵ２００との通信リンクを確立するために、ＯＮＵ２００を登録する「登録処理（ディスカバリ）」を実行する。登録処理において、ＯＬＴ１００は、ＰＯＮネットワークに接続されたＯＮＵ２００を検出し、検出した各ＯＮＵ２００に識別子を付与する。ＯＬＴ１００は、付与した識別子を各ＯＮＵ２００に通知し、各ＯＮＵ２００は、通知された識別子を保持する。また、登録処理において、ＯＬＴ１００は、各ＯＮＵ２００とＯＬＴ１００との間の往復伝搬時間（以下、ＲＴＴ（Round Trip Time）と呼ぶ）を計測する「レンジング処理」を実行する。ＯＬＴ１００は、ＯＮＵ２００毎に、識別子とＲＴＴを関連付けて保持する。登録処理の完了後、ＯＬＴ１００は、各ＯＮＵ２００との通信を開始する。
　ＯＬＴ１００は、複数のＯＮＵ２００の各々との通信を制御する「通信制御処理」を実行する。同じ波長を用いる複数のＯＮＵ２００からＯＬＴ１００への上り通信は、ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）方式により行われる。複数のＯＮＵ２００から送信される上り光信号同士が衝突しないように、ＯＬＴ１００は、各ＯＮＵ２００に関するＲＴＴに基づいて、各ＯＮＵ２００からの上り光信号の送信タイミングと送信量を決定する。そして、ＯＬＴ１００は、ＯＮＵ２００毎に、識別子、送信タイミング、及び送信量を含む送信許可情報を生成する。
　ＯＬＴ１００は、ＯＮＵ２００毎に生成した送信許可情報を送信する。送信許可情報は、正常経路ＰＮを通って複数のＯＮＵ２００に到達する。各ＯＮＵ２００は、送信許可情報に含まれる識別子を参照して、自身に対する送信許可情報を識別する。そして、各ＯＮＵ２００は、送信許可情報で示される送信タイミングと送信量に従って、上り光信号を送信する。各ＯＮＵ２００から送信された上り光信号は、正常経路ＰＮを通ってＯＬＴ１００に到達する。
　このように、ＯＬＴ１００は、各ＯＮＵ２００に関するＲＴＴを保持し、そのＲＴＴに基づいて各ＯＮＵ２００との通信を制御する通信制御処理を実行する。便宜上、正常経路ＰＮを介した通信の場合のＲＴＴを、以下、「正常経路ＲＴＴ」と呼ぶ。図２で示される正常運用時、ＯＬＴ１００は、各ＯＮＵ２００に関する正常経路ＲＴＴを保持し、その正常経路ＲＴＴに基づいて各ＯＮＵ２００に対する通信制御処理を実行する。
　１－３．プロテクション
　続いて、本実施の形態に係る光通信システム１０のプロテクション手法について説明する。
　図３は、正常経路ＰＮにおいてファイバ断線が発生した状況を説明するための概念図である。バス型トポロジの場合、ファイバ断線が発生すると、多数のＯＮＵ２００との通信が切断されるおそれがある。図３で示される例の場合、ＯＮ２００－０とＯＮＵ２００－１との間の区間でファイバ断線が発生している。その結果、ＯＮＵ２００－１～ＯＮＵ２００－（ｍ－１）との通信が切断される。正常経路ＰＮを介した通信が不能となったＯＮＵ２００を、以下、「不通ＯＮＵ２００－ｊ」と呼ぶ。図３に示される例では、ＯＮＵ２００－１～ＯＮＵ２００－（ｍ－１）の各々が不通ＯＮＵ２００－ｊである（ｊ＝１～ｍ－１）。本実施の形態によれば、不通ＯＮＵ２００－ｊとの通信を早期に再開（復旧）するために、上述の予備経路ＰＳが用いられる。
　図４は、正常経路ＰＮと予備経路ＰＳを用いた光通信システム１０の運用を説明するための概念図である。ＯＬＴ１００は、正常経路ＰＮに加えて予備経路ＰＳも有効化する。ファイバ切断点よりも手前のＯＮＵ２００－０に対しては、ＯＬＴ１００は、正常経路ＰＮを介して通信を行う。一方、不通ＯＮＵ２００－ｊ（ｊ＝１～ｍ－１）に対しては、ＯＬＴ１００は、正常経路ＰＮの代わりに予備経路ＰＳを介して通信を行う。これにより、正常経路ＰＮの光ファイバの修復を待つことなく、全ての不通ＯＮＵ２００－ｊとの通信を再開することが可能となる。
　但し、不通ＯＮＵ２００－ｊに対する通信制御処理を実行するためには、予備経路ＰＳを介した通信の場合のＲＴＴが必要である。予備経路ＰＳを介した通信の場合のＲＴＴを、以下、「予備経路ＲＴＴ」と呼ぶ。ＯＬＴ１００は、予備経路ＰＳを介した通信を開始する前に、全ての不通ＯＮＵ２００－ｊに関する予備経路ＲＴＴを認識する必要がある。言い換えれば、全ての不通ＯＮＵ２００－ｊに関するＲＴＴを、正常経路ＲＴＴから予備経路ＲＴＴに切り替える必要がある。
　しかしながら、全ての不通ＯＮＵ２００－ｊに関して上述の登録処理を実施して予備経路ＲＴＴを新たに計測するためには、長い時間が必要となる。すなわち、通信再開までに要する時間が増大する。不通ＯＮＵ２００－ｊの数が増えるにつれて、全ての不通ＯＮＵ２００－ｊに関する予備経路ＲＴＴを取得するまでに必要な登録処理の回数は増え、通信再開までに要する時間は増大する。また、登録処理（レンジング処理）において設定されるＱｕｉｅｔＷｉｎｄｏｗの期間、登録済ＯＮＵ２００からの上り通信を一時的に停止させる必要がある。従って、不通ＯＮＵ２００－ｊに対する登録処理に伴って、正常経路ＰＮにおける上り通信が一時停止し、上り遅延が発生する。
　そこで、本実施の形態は、全ての不通ＯＮＵ２００－ｊに関する予備経路ＲＴＴを素早く取得することができる技術を提供する。
　図５は、不通ＯＮＵ２００－ｊに関する予備経路ＲＴＴの取得方法を説明するための概念図である。
　ＯＬＴ１００は、ループ状経路３００上の第１分岐点Ｂ１に接続されている。第１ＲＴＴ（T_trunk）は、ＯＬＴ１００とループ状経路３００（すなわち第１分岐点Ｂ１）との間のＲＴＴである。
　不通ＯＮＵ２００－ｊは、ループ状経路３００上の第２分岐点Ｂ２に接続されている。第２ＲＴＴ（T_branch）は、不通ＯＮＵ２００－ｊとループ状経路３００（すなわち第２分岐点Ｂ２）との間のＲＴＴである。
　ループＲＴＴ（T_loop）は、ループ状経路３００を１往復するために必要なＲＴＴである。正常ループＲＴＴ（T_loop_n）は、正常経路ＰＮを介した第１分岐点Ｂ１と第２分岐点Ｂ２との間のＲＴＴである。一方、予備ループＲＴＴ（T_loop_s）は、予備経路ＰＳを介した第１分岐点Ｂ１と第２分岐点Ｂ２との間のＲＴＴである。下記式（１）で表されるように、ループＲＴＴ（T_loop）は、正常ループＲＴＴ（T_loop_n）と予備ループＲＴＴ（T_loop_s）の和である。
　式（１）：T_loop = T_loop_n + T_loop_s
　ＯＬＴ１００と不通ＯＮＵ２００－ｊ（第１子局装置）との間の正常経路ＲＴＴを、以下、「第１正常経路ＲＴＴ」と呼ぶ。ＯＬＴ１００と不通ＯＮＵ２００－ｊとの間の予備経路ＲＴＴを、以下、「第１予備経路ＲＴＴ」と呼ぶ。下記式（２）で表されるように、第１正常経路ＲＴＴ（Tj_normal）は、第１ＲＴＴ（T_trunk）と正常ループＲＴＴ（T_loop_n）と第２ＲＴＴ（T_branch）の和である。また、下記式（３）で表されるように、第１予備経路ＲＴＴ（Tj_protect）は、第１ＲＴＴ（T_trunk）と予備ループＲＴＴ（T_loop_s）と第２ＲＴＴ（T_branch）の和である。
　式（２）：Tj_normal = T_trunk + T_loop_n + T_branch
　式（３）：Tj_protect = T_trunk + T_loop_s + T_branch
　式（１）～（３）より、第１予備経路ＲＴＴ（Tj_protect）は、次の式（４）で表される。
　式（４）：Tj_protect = 2×T_trunk + T_loop + 2×T_branch - Tj_normal
　不通ＯＮＵ２００－ｊとループ状経路３００との間の接続距離が無視できるほど小さい場合、すなわち、第２ＲＴＴ（T_branch）が無視できるほど小さい場合、第１予備経路ＲＴＴ（Tj_protect）は、次の式（５）で表される。
　式（５）：Tj_protect = 2×T_trunk + T_loop - Tj_normal
　ＯＬＴ１００は、第１ＲＴＴ（T_trunk）とループＲＴＴ（T_loop）を予め計測し、保持する。第１正常経路ＲＴＴ（Tj_normal）は、上述の登録処理において計測済みであり、既知である。ＯＬＴ１００は、不通ＯＮＵ２００－ｊが検知された後も、不通ＯＮＵ２００－ｊに関する登録情報（識別子，第１正常経路ＲＴＴ）を削除することなく保持する。従って、ＯＬＴ１００は、第１ＲＴＴ（T_trunk）、ループＲＴＴ（T_loop）、及び第１正常経路ＲＴＴ（Tj_normal）に基づいて、全ての不通ＯＮＵ２００－ｊに関する第１予備経路ＲＴＴ（Tj_protect）を算出することができる。例えば、ＯＬＴ１００は、上記式（５）に従って、不通ＯＮＵ２００－ｊ毎に第１予備経路ＲＴＴ（Tj_protect）を算出する。
　このように、ＯＬＴ１００は、不通ＯＮＵ２００－ｊ毎に、第１ＲＴＴ、ループＲＴＴ、及び第１正常経路ＲＴＴに基づいて、第１予備経路ＲＴＴを算出する。全ての不通ＯＮＵ２００－ｊに対して登録処理を実行し、第１予備経路ＲＴＴを直接計測する必要はない。第１予備経路ＲＴＴが算出された後、ＯＬＴ１００は、算出された第１予備経路ＲＴＴに基づいて、各々の不通ＯＮＵ２００－ｊに対する通信制御処理を再開する。尚、不通ＯＮＵ２００－ｊの識別子は変わらないので、識別子を更新する必要はない。
　尚、上記式（５）に従って算出される第１予備経路ＲＴＴには誤差が生じる可能性がある。その場合、ＯＬＴ１００は、不通ＯＮＵ２００－ｊに対して割り当てるＧｒａｎｔ期間を少し長めに設定してもよい。
　また、通信再開後、ＯＬＴ１００は、第１予備経路ＲＴＴを定期的に計測して更新してもよい。これにより、第１予備経路ＲＴＴの精度が更に高まる。
　１－４．効果
　以上に説明されたように、本実施の形態によれば、複数のＯＮＵ２００は、ループ状経路３００に並列に接続される。従って、ＯＬＴ１００と各ＯＮＵ２００との間の通信経路としては、正常経路ＰＮと予備経路ＰＳの２種類が存在する。正常経路ＰＮを介した通信が不能となった不通ＯＮＵ２００－ｊに対しては、正常経路ＰＮの代わりに予備経路ＰＳを介して通信を再開することができる。これにより、正常経路ＰＮの光ファイバの修復を待つことなく、全ての不通ＯＮＵ２００－ｊとの通信を再開することが可能となる。
　不通ＯＮＵ２００－ｊに対する通信制御処理を実行するためには、予備経路ＰＳを介した通信の場合の第１予備経路ＲＴＴが必要である。本実施の形態によれば、ＯＬＴ１００は、各ＯＮＵ２００に関する正常経路ＲＴＴ、ＯＬＴ１００とループ状経路３００との間の第１ＲＴＴ、及びループ状経路３００に関するループＲＴＴを保持する。不通ＯＮＵ２００－ｊが検知された場合、ＯＬＴ１００は、不通ＯＮＵ２００－ｊ毎に、第１ＲＴＴ、ループＲＴＴ、及び第１正常経路ＲＴＴに基づいて、第１予備経路ＲＴＴを算出する。そして、ＯＬＴ１００は、算出された第１予備経路ＲＴＴに基づいて、不通ＯＮＵ２００－ｊの各々に対する通信制御処理を再開する。全ての不通ＯＮＵ２００－ｊに対して登録処理を実行し、第１予備経路ＲＴＴを直接計測する必要はない。従って、通信再開までに要する時間が更に短縮される。不通ＯＮＵ２００－ｊの数が増えるにつれて、時間短縮効果はより顕著となる。
　また、登録処理が行われる場合、上述のＱｕｉｅｔＷｉｎｄｏｗの期間、正常経路ＰＮにおける上り通信を一時的に停止させる必要がある。本実施の形態によれば、全ての不通ＯＮＵ２００－ｊに対して登録処理を実行する必要が無いため、登録処理に伴う上り通信の一時停止及び上り遅延が抑制される。つまり、本実施の形態に係るＲＴＴ切り替え手法は、正常経路ＰＮにおける通信の妨げとならない。
　尚、比較例として、全てのＯＮＵ２００に関する予備経路ＲＴＴを予め計測しておくという手法も考えられる。しかしながら、この比較例の場合、新たなＯＮＵ２００がＰＯＮネットワークに接続される度に、新たなＯＮＵ２００に関する予備経路ＲＴＴを計測する必要がある。そのためには、正常運用を一時停止し、正常経路ＰＮを無効化し、予備経路ＰＳを有効化する必要がある。これは、現実的ではない。本実施の形態によれば、新たなＯＮＵ２００がＰＯＮネットワークに接続されても、正常運用を停止させる必要はない。
　以下、本実施の形態に係る光通信システム１０について更に詳しく説明する。
　２．光通信システムの構成例
　図６は、本実施の形態に係る光通信システム１０の構成例を示す概念図である。本例では、光通信システム１０は、波長分割多重（WDM）技術を利用したＴＷＤＭ（Time and Wavelength Division Multiplexing）－ＰＯＮシステムである。
　光通信システム１０は、ＯＬＴ１００、複数のＯＮＵ２００－ｉ（ｉ＝０～ｍ－１）、光ファイバ（３００Ｎ、３００Ｓ、３１０、３２０－ｉ）、光合分岐器４１０、４２０－ｉ、及び光スイッチ４３０を備えている。光合分岐器４１０、４２０－ｉは、例えば、光スプリッタ（パワースプリッタ）である。
　ＯＬＴ１００は、幹線ファイバ３１０を介して、光合分岐器４１０に接続されている。光合分岐器４１０において、幹線ファイバ３１０は、主系幹線ファイバ３００Ｎと予備系幹線ファイバ３００Ｓに分岐している。それら主系幹線ファイバ３００Ｎと予備系幹線ファイバ３００Ｓがループ状につながることにより、ループ状経路３００が構成されている。主系幹線ファイバ３００Ｎを経由する通信経路が、上述の正常経路ＰＮに相当する。一方、予備系幹線ファイバ３００Ｓを経由する通信経路が、上述の予備経路ＰＳに相当する。
　複数のＯＮＵ２００－ｉは、ループ状経路３００（主系幹線ファイバ３００Ｎ）に並列に接続されている。より詳細には、主系幹線ファイバ３００Ｎ上に、複数の光合分岐器４２０－ｉが順番に配置されている。複数のＯＮＵ２００－ｉは、それぞれ、複数の支線ファイバ３２０－ｉを介して、複数の光合分岐器４２０－ｉに接続されている。好適には、複数の支線ファイバ３２０－ｉの長さは、実質的に同じである。ここで、「長さが実質的に同じ」とは、長さが同じ、もしくは、長さのばらつきが無視できるほど小さいことを意味する。
　光合分岐器４１０は、幹線ファイバ３１０から入力される下り光信号を、主系幹線ファイバ３００Ｎと予備系幹線ファイバ３００Ｓに分配する。また、光合分岐器４１０は、主系幹線ファイバ３００Ｎ及び予備系幹線ファイバ３００Ｓから入力される上り光信号を、幹線ファイバ３１０に出力する。光合分岐器４１０は、図５で示された第１分岐点Ｂ１に相当する。
　光合分岐器４２０－ｉは、一方側の幹線ファイバから入力される光信号を、他方側の幹線ファイバと支線ファイバ３２０－ｉに分配する。また、光合分岐器４２０－ｉは、支線ファイバ３２０－ｉから入力される光信号を、両側の幹線ファイバに分配する。光合分岐器４２０－ｉは、図５で示された第２分岐点Ｂ２に相当する。
　光スイッチ４３０は、予備系幹線ファイバ３００Ｓ上に設けられている。光スイッチ４３０は、予備系幹線ファイバ３００Ｓ上の光信号の通過を許可／遮断することによって、予備経路ＰＳを有効化／無効化する。この光スイッチ４３０の設定は、ＯＬＴ１００によって切り替えられる。
　光通信システム１０は、更に、計測補助装置５００を備えている。計測補助装置５００は、光合分岐器４１０に隣接するループ状経路３００上に設けられている。例えば、計測補助装置５００は、光合分岐器４１０に隣接する予備系幹線ファイバ３００Ｓ上に設けられている。この計測補助装置５００は、上述の第１ＲＴＴ及びループＲＴＴを計測するために利用される。計測補助装置５００を利用した第１ＲＴＴ及びループＲＴＴの計測方法は、後述される。
　図７は、ＯＬＴ１００の構成例を示す概念図である。ＯＬＴ１００は、複数のチャネル終端装置１１０－ｘ（ｘ＝０～ｎ－１）と波長合分波器１２０を含んでいる。ここで、ｎは、２以上の整数である。チャネル終端装置１１０は、ＯＬＴ－ＣＴ（Channel Termination）あるいはＯＳＵ（Optical Subscriber Unit）とも呼ばれる。
　複数のチャネル終端装置１１０－ｘには、それぞれ異なる波長が割り当てられる。つまり、複数のチャネル終端装置１１０－ｘは、それぞれ異なる波長の光信号を用いて通信を行う。より詳細には、チャネル終端装置１１０－ｘは、波長λＤｘの下り光信号を用いて下り通信を行い、波長λＵｘの上り光信号を用いて上り通信を行う。波長λＤｘと波長λＵｘは異なっている。
　波長合分波器１２０は、複数のチャネル終端装置１１０－ｘに接続されている。波長合分波器１２０は、複数のチャネル終端装置１１０－ｘのそれぞれから出力される波長λＤｘの下り光信号を合波して下りＷＤＭ信号を生成し、下りＷＤＭ信号を幹線ファイバ３１０に出力する。下りＷＤＭ信号は、複数のＯＮＵ２００－ｉに配信される。
　各ＯＮＵ２００－ｉは、波長可変機能を有しており、いずれかのチャネル終端装置１１０－ｘ（波長λＤｘ，λＵｘ）に割り当てられる。各ＯＮＵ２００－ｉは、下りＷＤＭ信号から、割り当てられた波長λＤｘの下り光信号を抽出する。また、各ＯＮＵ２００－ｉは、割り当てられた波長λＵｘの上り光信号を送信する。波長合分波器１２０は、幹線ファイバ３１０から入力される様々な波長の上り光信号を分波し、波長λＵｘの上り光信号をチャネル終端装置１１０－ｘに出力する。このようにして、チャネル終端装置１１０－ｘとＯＮＵ２００－ｉとの間の通信が行われる。
　尚、複数のチャネル終端装置１１０－ｘのそれぞれと波長合分波器１２０との間の接続距離は、実質的に同じであるとする。「接続距離が実質的に同じ」とは、接続距離が同じ、もしくは、接続距離のばらつきが無視できるほど小さいことを意味する。
　チャネル終端装置１１０は、制御部１１１を含んでいる。制御部１１１は、登録処理（ディスカバリ）を行い、通信相手となる１以上のＯＮＵ２００を登録する。制御部１１１は、記憶部１１３を含んでいる。記憶部１１３には、通信相手となるＯＮＵ２００に関する識別子とＲＴＴが関連付けられて格納される。
　また、制御部１１１は、各ＯＮＵ２００との通信を制御する通信制御処理を行う。具体的には、制御部１１１は、各ＯＮＵ２００に関するＲＴＴに基づいて、各ＯＮＵ２００からの上り光信号の送信タイミングと送信量を決定する。そして、制御部１１１は、ＯＮＵ２００毎に、識別子、送信タイミング、及び送信量を含む送信許可情報（Ｇｒａｎｔ）を生成する。制御部１１１は、ＯＮＵ２００毎に生成した送信許可情報を送信する。各ＯＮＵ２００は、送信許可情報で示される送信タイミングと送信量に従って、上り光信号を送信する。
　更に、制御部１１１は、異常検知部１１５を含んでいる。異常検知部１１５は、正常経路ＰＮ（主系幹線ファイバ３００Ｎ）におけるファイバ断線の発生を検知する。すなわち、異常検知部１１５は、正常経路ＰＮを介した通信が不能となった不通ＯＮＵ２００－ｊを検知する。
　例えば、異常検知部１１５は、上述の送信許可情報を送信した後、送信相手のＯＮＵ２００からの上り光信号の受信状況をモニタする。送信許可情報の送信後、一定時間以内に上り光信号を受信しない場合、異常検知部１１５は、当該ＯＮＵ２００が不通ＯＮＵ２００－ｊになったと判断する。
　他の例として、ダイイングギャスプ（DyingGasp）信号を受け取ることなく複数のＯＮＵ２００からの上り光信号がほぼ同時に（一定時間内に）途絶した場合、異常検知部１１５は、ファイバ断線が発生したと判断してもよい。更に他の例として、ある距離（ＲＴＴ）よりも遠い複数のＯＮＵ２００からの上り光信号がほぼ同時に（一定時間内に）途絶した場合、異常検知部１１５は、ファイバ断線が発生したと判断してもよい。更に他の例として、異常検知部１１５は、ＯＴＤＲ（Optical Time Domain Reflectometer）を利用して試験を行うことによって、ファイバ断線を検知してもよい。
　チャネル終端装置１１０（制御部１１１）の機能は、光信号を送受信する光トランシーバ、光トランシーバの制御及び各種情報処理を行うコントローラ、等により実現される。典型的には、コントローラは、プロセッサ及びメモリを含む。プロセッサがメモリに格納された通信制御プログラムを実行することにより、チャネル終端装置１１０の機能が実現される。通信プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コントローラは、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されてもよい。
　３．処理例
　以下、図６及び図７で示された光通信システム１０による処理例を説明する。
　３－１．第１ＲＴＴ及びループＲＴＴの計測
　まず、図８を参照して、第１ＲＴＴ（T_trunk）及びループＲＴＴ（T_loop）の計測方法を説明する。この計測処理時、光スイッチ４３０は導通状態に設定されており、予備経路ＰＳは有効化されている。
　上述の通り、計測補助装置５００が、光合分岐器４１０に隣接する予備系幹線ファイバ３００Ｓ上に設けられている。この計測補助装置５００は、計測用フレームＦｍを受信すると、ただちに計測用フレームＦｍをＯＬＴ１００に送り返す機能を有している。尚、計測補助装置５００は、計測用フレームＦｍ以外の通常のＰＯＮフレームをそのまま通過（透過）させる。
　ＯＬＴ１００は、計測用フレームＦｍを送信する。光合分岐器４１０は、計測用フレームＦｍを主系幹線ファイバ３００Ｎ側と予備系幹線ファイバ３００Ｓ側に分配する。予備系幹線ファイバ３００Ｓ側に分配された計測用フレームＦｍを、便宜上、計測用フレームＦｍａと呼ぶ。一方、主系幹線ファイバ３００Ｎ側に分配された計測用フレームＦｍを、便宜上、計測用フレームＦｍｂと呼ぶ。
　光合分岐器４１０に隣接する計測補助装置５００は、計測用フレームＦｍａを受信すると、ただちに計測用フレームＦｍａをＯＬＴ１００に送り返す。計測用フレームＦｍａは、光合分岐器４１０を介してＯＬＴ１００に到達する。ＯＬＴ１００は、計測用フレームＦｍの送信時刻から計測用フレームＦｍａの受信時刻までの時間を、第１ＲＴＴ（T_trunk）として算出する。
　一方、計測用フレームＦｍｂは、ループ状経路３００を第１方向Ｄ１に伝搬し、計測補助装置５００に到達する。計測補助装置５００は、計測用フレームＦｍｂを受信すると、ただちに計測用フレームＦｍｂをＯＬＴ１００に送り返す。計測用フレームＦｍｂは、ループ状経路３００を第２方向Ｄ２に伝搬し、光合分岐器４１０を介してＯＬＴ１００に到達する。ＯＬＴ１００は、計測用フレームＦｍの送信時刻から計測用フレームＦｍｂの受信時刻までの時間を、第３ＲＴＴとして算出する。この第３ＲＴＴは、第１ＲＴＴ（T_trunk）とループＲＴＴ（T_loop）の和である。従って、ＯＬＴ１００は、第１ＲＴＴと第３ＲＴＴから、ループＲＴＴ（T_loop）を算出することができる。
　３－２．処理フロー
　図９は、本実施の形態に係る光通信システム１０による処理例を示すフローチャートである。
　ステップＳ１において、ＯＬＴ１００は、光スイッチ４３０を操作することによって、予備経路ＰＳを有効化する。ある１つのチャネル終端装置１１０－ｒは、計測用フレームＦｍを送信し、図８で説明した手法により第１ＲＴＴ（T_trunk）とループＲＴＴ（T_loop）を計測する。チャネル終端装置１１０－ｒは、取得した第１ＲＴＴ（T_trunk）とループＲＴＴ（T_loop）を記憶部１１３に保持する。その後、ＯＬＴ１００は、光スイッチ４３０を操作することによって、予備経路ＰＳを無効化する。
　ステップＳ２において、チャネル終端装置１１０－ｒは、第１ＲＴＴ（T_trunk）とループＲＴＴ（T_loop）を、他のチャネル終端装置１１０－ｓ（ｓ≠ｒ）に通知する。他のチャネル終端装置１１０－ｓは、通知された第１ＲＴＴとループＲＴＴを記憶部１１３に保持する。このようにして、第１ＲＴＴとループＲＴＴが、全てのチャネル終端装置１１０－ｘ（ｘ＝０～ｎ－１）によって共有される。
　ステップＳ３において、各チャネル終端装置１１０－ｘは、通信相手となる１以上のＯＮＵ２００を登録する。このとき、チャネル終端装置１１０－ｘは、各ＯＮＵ２００に関する正常経路ＲＴＴを計測し、また、各ＯＮＵ２００に識別子を付与する。各ＯＮＵ２００に関する正常経路ＲＴＴと識別子は、記憶部１１３に格納される。つまり、各チャネル終端装置１１０－ｘは、登録されたＯＮＵ２００に関する正常経路ＲＴＴと識別子を記憶部１１３に保持する。
　以上により、正常運用の準備が完了する。その後、主信号通信が開始する。
　ステップＳ１０において、各チャネル終端装置１１０－ｘは、登録されたＯＮＵ２００と正常経路ＰＮを介して通信を行う。このとき、各チャネル終端装置１１０－ｘは、保持している正常経路ＲＴＴに基づいて、各ＯＮＵ２０に対する通信制御処理を実行する。尚、各チャネル終端装置１１０－ｘは、正常経路ＲＴＴを定期的に計測して更新してもよい。
　ステップＳ２０において、各チャネル終端装置１１０－ｘ（異常検知部１１５）は、正常経路ＰＮにおいてファイバ断線が発生したか否かを判定する。言い換えれば、各チャネル終端装置１１０－ｘは、不通ＯＮＵ２００－ｊが発生したか否かを判定する。不通ＯＮＵ２００－ｊが存在しない場合（ステップＳ２０；Ｎｏ）、処理は、ステップＳ１０に戻る。一方、少なくとも１つの不通ＯＮＵ２００－ｊが検知された場合（ステップＳ２０；Ｙｅｓ）、処理は、ステップＳ２１に進む。尚、不通ＯＮＵ２００－ｊが検知された後も、各チャネル終端装置１１０－ｘは、不通ＯＮＵ２００－ｊに関する登録情報（識別子，第１正常経路ＲＴＴ）を削除することなく保持する。
　ステップＳ２１において、ＯＬＴ１００は、光スイッチ４３０を操作することによって、正常経路ＰＮに加えて予備経路ＰＳも有効化する。
　ステップＳ２２において、不通ＯＮＵ２００－ｊと通信を行っていたチャネル終端装置１１０－ｚは、不通ＯＮＵ２００－ｊに関するＲＴＴを切り替える。具体的には、チャネル終端装置１１０－ｚは、保持している第１ＲＴＴ（T_trunk）、ループＲＴＴ（T_loop）、及び第１正常経路ＲＴＴ（Tj_normal）に基づいて、第１予備経路ＲＴＴ（Tj_protect）を算出する。例えば、チャネル終端装置１１０－ｚは、式（５）に従って、第１予備経路ＲＴＴ（Tj_protect）を算出する。そして、チャネル終端装置１１０－ｚは、不通ＯＮＵ２００－ｊに関するＲＴＴを、第１正常経路ＲＴＴ（Tj_normal）から第１予備経路ＲＴＴ（Tj_protect）に切り替える。尚、不通ＯＮＵ２００－ｊの識別子は変わらないので、識別子を更新する必要はない。
　ステップＳ３０において、チャネル終端装置１１０－ｚは、予備経路ＰＳを介して不通ＯＮＵ２００－ｊと通信を行うことにより、通信を再開する。より詳細には、チャネル終端装置１１０－ｚは、ステップＳ２２で算出された第１予備経路ＲＴＴに基づいて、不通ＯＮＵ２００－ｊに対する通信制御処理を再開する。
　尚、上記式（５）に従って算出される第１予備経路ＲＴＴには誤差が生じる可能性がある。その場合、チャネル終端装置１１０－ｚは、不通ＯＮＵ２００－ｊに対して割り当てるＧｒａｎｔ期間を少し長めに設定してもよい。
　通信再開後、チャネル終端装置１１０－ｚは、第１予備経路ＲＴＴを定期的に計測して更新してもよい。これにより、第１予備経路ＲＴＴの精度が更に高まる。
　４．その他
　本実施の形態に係る光通信システム１０は、ＰＯＮシステムに限定されない。ループ状経路３００を有し、ＲＴＴに基づいて通信制御処理を実行する光通信システムであれば、本実施の形態に係る手法を適用可能である。
　本実施の形態に係る光通信システム１０は、例えば、移動体通信エリアを直線状あるいは面的に展開する際のモバイルフロントホール（MFH: Mobile Fronthaul）に適用される。
　１０…光通信システム，　１００…ＯＬＴ（親局装置），　１１０…チャネル終端装置，　１１１…制御部，　１１３…記憶部，　１１５…異常検知部，　１２０…波長合分波器，　２００…ＯＮＵ（子局装置），　２００－ｊ…不通ＯＮＵ，　３００…ループ状経路，　３００Ｎ…主系幹線ファイバ，　３００Ｓ…予備系幹線ファイバ，　３１０…幹線ファイバ，　３２０…支線ファイバ，　４１０…光合分岐器，　４２０　光合分岐器，　４３０　光スイッチ，　５００…計測補助装置，　ＰＮ…正常経路，　ＰＳ…予備経路

Claims (4)

  1. 　ループ状経路に並列に接続された複数の子局装置と、
    　前記ループ状経路に接続され、前記複数の子局装置の各々と通信を行う親局装置と
    　を備え、
    　前記親局装置と前記各々の子局装置との間の通信経路は、
    　　前記親局装置から前記各々の子局装置へ前記ループ状経路を第１方向に向かう正常経路と、
    　　前記親局装置から前記各々の子局装置へ前記ループ状経路を前記第１方向と反対の第２方向に向かう予備経路と
    　を含み、
    　前記親局装置は、前記親局装置と前記各々の子局装置との間の往復伝搬時間（以下、ＲＴＴ（Ｒｏｕｎｄ　Ｔｒｉｐ　Ｔｉｍｅ）と呼ぶ）に基づいて、前記各々の子局装置との通信を制御する通信制御処理を実行し、
    　正常経路ＲＴＴは、前記正常経路を介した前記通信の場合の前記ＲＴＴであり、
    　予備経路ＲＴＴは、前記予備経路を介した前記通信の場合の前記ＲＴＴであり、
    　第１子局装置は、前記複数の子局装置のうち前記正常経路を介した前記通信が不能となった子局装置であり、
    　第１正常経路ＲＴＴは、前記親局装置と前記第１子局装置との間の前記正常経路ＲＴＴであり、
    　第１予備経路ＲＴＴは、前記親局装置と前記第１子局装置との間の前記予備経路ＲＴＴであり、
    　第１ＲＴＴは、前記親局装置と前記ループ状経路との間の前記ＲＴＴであり、
    　ループＲＴＴは、前記ループ状経路を１往復するために必要な前記ＲＴＴであり、
    　前記親局装置は、前記各々の子局装置に関する前記正常経路ＲＴＴ、前記第１ＲＴＴ、及び前記ループＲＴＴを保持し、
    　前記第１子局装置が存在しない場合、前記親局装置は、前記正常経路ＲＴＴに基づいて前記各々の子局装置に対する前記通信制御処理を実行し、
    　前記第１子局装置が検知された場合、前記親局装置は、前記第１ＲＴＴ、前記ループＲＴＴ、及び前記第１正常経路ＲＴＴに基づいて前記第１予備経路ＲＴＴを算出し、前記算出された第１予備経路ＲＴＴに基づいて前記第１子局装置に対する前記通信制御処理を再開する
    　光通信システム。
  2. 　請求項１に記載の光通信システムであって、
    　前記第１ＲＴＴ、前記ループＲＴＴ、及び前記第１正常経路ＲＴＴは、それぞれ、Ｔ＿ｔｒｕｎｋ、Ｔ＿ｌｏｏｐ、及びＴｊ＿ｎｏｒｍａｌで表され、
    　前記親局装置は、２×Ｔ＿ｔｒｕｎｋ＋Ｔ＿ｌｏｏｐ－Ｔｊ＿ｎｏｒｍａｌを前記第１予備経路ＲＴＴとして算出する
    　光通信システム。
  3. 　請求項１に記載の光通信システムであって、
    　前記第１子局装置が存在しない場合、前記親局装置は、前記予備経路を無効化し、
    　前記第１子局装置が検知された場合、前記親局装置は、前記予備経路を有効化する
    　光通信システム。
  4. 　光通信システムにおいて複数の子局装置の各々と通信を行う親局装置であって、
    　前記複数の子局装置は、ループ状経路に並列に接続され、
    　前記親局装置と前記各々の子局装置との間の通信経路は、
    　　前記親局装置から前記各々の子局装置へ前記ループ状経路を第１方向に向かう正常経路と、
    　　前記親局装置から前記各々の子局装置へ前記ループ状経路を前記第１方向と反対の第２方向に向かう予備経路と
    　を含み、
    　前記親局装置は、前記親局装置と前記各々の子局装置との間の往復伝搬時間（以下、ＲＴＴ（Ｒｏｕｎｄ　Ｔｒｉｐ　Ｔｉｍｅ）と呼ぶ）に基づいて、前記各々の子局装置との通信を制御する通信制御処理を実行し、
    　正常経路ＲＴＴは、前記正常経路を介した前記通信の場合の前記ＲＴＴであり、
    　予備経路ＲＴＴは、前記予備経路を介した前記通信の場合の前記ＲＴＴであり、
    　第１子局装置は、前記複数の子局装置のうち前記正常経路を介した前記通信が不能となった子局装置であり、
    　第１正常経路ＲＴＴは、前記親局装置と前記第１子局装置との間の前記正常経路ＲＴＴであり、
    　第１予備経路ＲＴＴは、前記親局装置と前記第１子局装置との間の前記予備経路ＲＴＴであり、
    　第１ＲＴＴは、前記親局装置と前記ループ状経路との間の前記ＲＴＴであり、
    　ループＲＴＴは、前記ループ状経路を１往復するために必要な前記ＲＴＴであり、
    　前記親局装置は、前記各々の子局装置に関する前記正常経路ＲＴＴ、前記第１ＲＴＴ、及び前記ループＲＴＴを保持し、
    　前記第１子局装置が存在しない場合、前記親局装置は、前記正常経路ＲＴＴに基づいて前記各々の子局装置に対する前記通信制御処理を実行し、
    　前記第１子局装置が検知された場合、前記親局装置は、前記第１ＲＴＴ、前記ループＲＴＴ、及び前記第１正常経路ＲＴＴに基づいて前記第１予備経路ＲＴＴを算出し、前記算出された第１予備経路ＲＴＴに基づいて前記第１子局装置に対する前記通信制御処理を再開する
    　親局装置。
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